WO2023047606A1 - 断熱扉及びこれを用いた冷蔵庫 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an insulated door and a refrigerator using the same.
- the door that opens and closes the storage compartment of a refrigerator is generally constructed by arranging a foam insulation material or a vacuum insulation material in the insulation space formed between the door panel (outer panel) and the inner panel.
- Patent Document 1 discloses a structure in which a release paper 16 larger than the vacuum heat insulating material 15 is inserted between the metal outer plate 11 and the vacuum heat insulating material 15 .
- Patent Document 2 discloses a structure in which a reinforcing plate 62 such as expanded polystyrene is arranged between a steel door panel 52 and a vacuum insulation panel 64 (0022, 0025, FIG. 4, etc.). It can be seen that the reinforcing plate 62 has approximately the same dimensions as the vacuum insulation panel 64 .
- deformation of the outer panel 11 can be suppressed by the release paper 16 deforming as the foamed heat insulating material 14 thermally shrinks.
- the outer edge of the release paper 16 With the outer edge as a boundary, the area on the side where the release paper 16 is present (the side where the vacuum insulation material 15 is present in FIG. Deformation of the plate 11 is suppressed.
- the outer panel 11 is pulled by the foam heat insulating material 14 . Therefore, the degree of deformation of the outer plate 11 differs in the vicinity of the outer edge of the release paper 16, which may cause distortion.
- the release paper 16 in the area facing the vacuum heat insulating material 15 is fixed to the vacuum heat insulating material 15 or the outer panel 11, but the release paper 16 and the vacuum heat insulating material 15 are not intended. Considering the possibility that the outer plate 11, the release paper 16, and the vacuum heat insulating material 15 are fixed to each other in this area. On the other hand, in the region from the edge of the vacuum heat insulating material 15 to the outer edge of the release liner 16, the release liner 16 is not fixed to the outer panel 11 as described above.
- the thermal contraction force of the foam heat insulating material 14 is transmitted to the outer panel 11 via the vacuum heat insulating material 15 and the release paper 16 on the side where the vacuum heat insulating material 15 is located.
- the thermal shrinkage force of the foam heat insulating material 14 is received by the release paper 16 and is not easily transmitted to the outer panel 11 . That is, the outer plate 11 may be distorted even near the edge of the vacuum heat insulating material 15 .
- the vacuum heat insulating panel (vacuum heat insulating material) and the reinforcing plate have the same dimensions, so the boundary line between the vacuum heat insulating material and the foam heat insulating material tends to be on the center side of the heat insulating door. , may appear as marks on the surface of the steel plate.
- the heat insulating door of the present invention which has been made in view of the above circumstances, includes an outer plate, an inner plate provided on the back side of the outer plate, an intervening member provided on the back side of the outer plate, and a back surface of the intervening member. a foamed heat insulating material that is foam-filled to include the space between the side and the surface side of the inner plate; and a fixing portion that fixes the outer plate and the intervening member across the edge of the intervening member.
- the rotatable heat insulating door of the present invention includes an outer plate, an inner plate provided on the back side of the outer plate, a structure attached to the front side of the inner plate, and the back side of the outer plate.
- foamed heat insulating material that is foam-filled to include a space between the side and the surface side of the structure, and the structure varies the thickness of the foamed heat insulating material that is foamed and filled,
- the foamed heat insulating material is adhered to the rear surface of the outer plate over substantially the entire area.
- FIG. 3 is an exploded perspective view of the heat insulating door of FIG. 2; XX arrow sectional view of FIG. The figure which expanded the front-end
- the perspective view which looked at the back side of the assembly which consists of a skin plate and a door frame from the downward direction.
- the perspective view which looked at the back side of the assembly which consists of a skin plate and a door frame from upper direction.
- the schematic diagram which shows a mode that a foaming adhesive is apply
- FIG. 3 is an enlarged view of dotted line portion A in FIG. 2 ;
- FIG. 3 is an enlarged view showing only the outer plate excluding the upper frame portion in the dotted line portion A of FIG. 2 ;
- the figure which expanded the dotted line part C of FIG. 4 is an enlarged view showing another sticking position of the sealing material;
- FIG. 4 is an enlarged view showing still another sticking position of the sealing material;
- FIG. 2 is an exploded perspective view of a heat insulation door of a refrigerator compartment; Horizontal sectional view of the heat insulating door of the refrigerator compartment.
- FIG. 1 is a front view of a refrigerator 1 according to this embodiment.
- the refrigerator 1 has storage compartments in order from the top, including a refrigerating compartment 2, an ice making compartment 3, an upper freezing compartment 4, a lower freezing compartment 5, and a vegetable compartment 6.
- the heat-insulating doors 2a and 2b for opening and closing the refrigerator compartment 2 are of a rotary type that rotates about a hinge (not shown). 4a, the heat insulating door 5a for opening and closing the lower freezer compartment 5 and the heat insulating door 6a for opening and closing the vegetable compartment 6 are of a drawer type.
- the heat insulation door of the refrigerator compartment 2 is not limited to a double door (French door), and may be a single door.
- the arrangement and number of storage compartments and their heat insulating doors are not limited to the example in FIG.
- the heat insulating box of the refrigerator 1 includes a steel plate outer box and a resin inner box, and a space formed by the outer box and the inner box is filled with hard urethane foam or the like.
- a foam insulation material and a vacuum insulation material using glass wool or the like are provided to insulate each storage chamber in the insulation box from the outside. The configuration of the heat insulating door of the refrigerator 1 will be described below.
- FIG. 2 is a front perspective view of the heat insulation door 5a of the lower freezer compartment 5
- FIG. 3 is an exploded perspective view of the heat insulation door 5a of FIG. 2 (however, vacuum insulation and foam insulation are omitted)
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX.
- the heat insulating door 5a includes an outer plate 51 provided on the front side (front side) to form a design surface, door frames provided at the upper and lower edges of the outer plate 51, and the outer plate 51. an inner plate 54 (liner) provided on the back side (rear side) of the door, and a foamed heat insulating material 55 filled in a space Y surrounded by the outer plate 51, the door frame and the inner plate 54. Furthermore, in the space Y, in addition to the foamed heat insulating material 55, a vacuum heat insulating material 56 is provided so as to face the surface of the outer plate 51, and an intervening member 57 is provided between the outer plate 51 and the vacuum heat insulating material 56. and is provided.
- the outer plate 51 is made of a steel plate, and is bent backward at the left and right curved surface portions 511 .
- the door frame is made of resin and, as shown in FIG.
- the vacuum heat insulating material 56 is formed by, for example, sealing a core material such as glass wool with a laminated film having gas barrier properties and reducing the pressure inside. Further, the vacuum heat insulating material 56 is not limited to the heat insulating material 56. For example, it may be a plate heat insulating material obtained by covering and sealing a core material obtained by molding a foam heat insulating material such as rigid urethane foam into a flat plate shape with a laminate film having a gas barrier property. .
- the inner plate 54 is formed by injection molding a resin such as polypropylene, for example, and is fixed to the back sides of the left and right bent portions of the outer plate 51 and to the back sides of the upper frame portion 52 and the lower frame portion 53. 4, a space Y is formed inside the heat insulating door 5a.
- the inner plate 54 is provided with a bank portion 541 that protrudes toward the lower freezer compartment 5 in the box body and suppresses cold air from flowing to the edge of the heat insulating door 5a.
- a recessed portion 542 is provided in the edge portion outside the bank portion 541 of the inner plate 54 so as to surround the four sides of the upper, lower, left, and right sides. Therefore, when the heat-insulating door 5a is closed, the packing comes into contact with the front opening of the lower freezer compartment 5, so that the lower freezer compartment 5 is sealed.
- FIG. 5 is an enlarged view of the tip of the bank portion 541 indicated by the dotted line portion B in FIG. Since the tip of the embankment portion 541 of the inner plate 54 will be the final filling portion in the later step of filling the insulating foam material 55, as shown in FIG. The gas generated during foaming must be released to the outside. However, if the diameter of the gas vent hole 543 is too large, the foamed heat insulating material 55 itself may leak out, so the diameter of the gas vent hole 543 is set to 1 mm or less.
- the inner plate 54 of the present embodiment is obtained by injection molding a resin such as polypropylene. This is difficult due to the configuration of the mold. Therefore, in this embodiment, after the injection molding of the inner plate 54, a gas vent hole 543 having a diameter of 1 mm or less, preferably about 0.3 mm, is opened in the inner plate 54 by a laser in a separate process.
- FIGS. 6 and 7 are assembled processes of outer panel and door frame.
- an upper frame portion 52 and a lower frame portion 53 which are door frames, are attached to the outer plate 51.
- FIGS. 6 and 7 are a perspective view of the rear side of the assembly consisting of the outer plate 51 and the door frame viewed from below (the side of the lower frame portion 53), and
- FIG. 10 is a perspective view seen from the upper frame portion 52 side).
- the coating device 100 is used to apply the foaming adhesive to the fixing portion between the outer plate 51 and the upper frame portion 52 (dotted line portion D in FIG. 6).
- the foaming adhesive is a foaming adhesive, for example, foamed by adding nitrogen gas to a hot melt.
- foaming adhesive is a foaming adhesive, for example, foamed by adding nitrogen gas to a hot melt.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing how the foaming adhesive is applied between the outer plate 51 and the upper frame portion 52.
- FIG. 8 since the upper frame portion 52 is formed with a handle portion 521 that is used by the user when opening and closing, the space between the front wall surface of the handle portion 521 and the outer panel 51 is narrow. Therefore, it is difficult to evenly apply a general adhesive.
- a foaming adhesive which is a foaming adhesive, as in the present embodiment, the adhesive can be evenly applied to such a space, and the effect of preventing leakage of the foamed heat insulating material 55 is enhanced.
- the adhesive including the foam adhesive has a higher thermal conductivity than the foam heat insulating material 55 , the heat of the outside air is easily transferred from the steel plate outer plate 51 to the handle portion 521 . Therefore, it is possible to prevent dew from adhering even to the handle portion 521 which is close to the inside of the refrigerator and tends to get cold.
- FIG. 9 is an enlarged view of the dotted line portion A of FIG. 2
- FIG. 10 is an enlarged view of the dotted line portion A of FIG. Since the left and right sides of the outer plate 51 are bent backward at the curved surface portion 511 as described above, cutout areas 512 are provided at the upper and lower corners of the curved surface portion 511 as lightening. This notch region becomes a region where the foamed heat insulating material 55 is likely to leak in the later filling step of the foamed heat insulating material 55 . Therefore, in this embodiment, more foaming adhesive is applied to the upper right, upper left, lower right, and lower left corners than to the other corners.
- the vacuum heat insulating material 56 is attached.
- the foamed heat insulating material thermally shrinks and the outer plate 51 is pulled through the vacuum heat insulating material 56 .
- the vacuum heat insulating material 56 is directly attached to the outer plate 51 made of steel plate, marks on the surface of the outer plate 51 due to unevenness existing on the surface of the vacuum heat insulating material 56 and the edge of the vacuum heat insulating material 56 may occur. It appears as , and may become a poor appearance. Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
- the material of the intervening member 57 can be, for example, the same material as the outer plate 51 (steel plate in this embodiment).
- the thickness of the outer plate 51 is substantially increased, and the strength of the outer plate 51 is improved.
- the surface of the outer plate 51 is less likely to have marks due to distortion. Such traces are less likely to occur when the outer plate 51 is made of glass having a general thickness, and are more likely to occur when the outer plate 51 is made of a generally thin steel plate or a generally soft resin.
- the intervening member 57 is placed so as to face the back side of the outer plate 51 , and is fixed to the outer plate 51 with a fixing portion 11 such as a tape at a part or substantially all of the edge of the intervening member 57 . That is, the center side of the intervening member 57 is not fixed to the outer plate 51 .
- the edge of the intervening member 57 fixed to the outer plate 51 by the fixing portion 11 is located outside the edge of the vacuum heat insulating material 15 .
- the intervening member 57 is housed in a region inside the edge of the outer plate 51 in at least one direction, preferably all directions, when the outer plate 51 is viewed from the front.
- traces of distortion of the outer panel 51 due to thermal contraction of the foamed heat insulating material 55 are likely to occur in areas where the thickness of the foamed heat insulating material 55 changes, particularly in areas where the thickness changes rapidly.
- the heat contraction force should be prevented from acting on the outer panel 51 as a whole, or It is desirable to reinforce the outer plate 51 as a whole to reduce the influence of the thermal contraction force.
- Examples of such a region include the vicinity of the edge of the vacuum insulation material 56 as described above and the vicinity of the edge of the embankment portion 541 where the inner plate 54 protrudes rearward and the foam insulation material 55 enters.
- Such a structure that rapidly changes the thickness of the foamed heat insulating material 55 is not particularly limited to these.
- As the range of the area near the edge of such a structure for example, an area including within 40 mm on both sides of the edge can be mentioned.
- the fixing portion 11 for fixing the intervening member 57 and the outer plate 51 is not provided in the vicinity of the edge of the vacuum heat insulating material 56 .
- the vacuum heat insulating material 56 is consistently maintained in the region where the thermal shrinkage force changes rapidly.
- the intervening member 57 receives the thermal contraction force. In other words, it is possible to suppress the transfer of abrupt positional changes in the thermal contraction force to the outer plate 51 . Therefore, distortion of the outer plate 51 is less likely to occur.
- the intervening member 57 is arranged to the outside beyond the vicinity of the edge of the bank portion 541 .
- a fixing portion 11 for fixing the intervening member 57 and the outer plate 51 is provided so as to span.
- the outer plate 51 reinforced by the intervening member 57 and the fixing portion 11 consistently receives the heat shrinkage force in the vicinity of the edge of the bank portion 541 where the heat shrinkage force abruptly changes. That is, even if a sudden change in the thermal contraction force occurs near the edge of the bank portion 541, the outer plate 51 is reinforced across the edge of the bank portion 541, so that the outer plate 51 is less likely to be distorted.
- the strain of the outer plate 51 is suppressed by two types. Therefore, the vicinity of the edge of the vacuum heat insulating material 56 may be reinforced by fixing the intervening member 57 to the outer plate 51 so as to straddle the fixed portion 11 . Also, the fixing portion 11 may not be provided near the edge of the bank portion 541 .
- the fixing portion 11 for fixing the intervening member 57 and the outer plate 51 is provided as described above.
- the fixing portion 11 is interposed in the outer plate 51 across the outer edge of the intervening member 57 . It is arranged so as to fix the member 57 .
- the fixing of the intervening member 57 to the outer plate 51 reinforces the outer plate 51 .
- the substantial strength of the outer plate 51 fluctuates at the edge of the interposed member 57 , so that the outer plate 51 is more likely to be distorted in the vicinity of the edge of the interposed member 57 .
- the edge of the intervening member 57 is on the edge side of the outer plate 51, the outer plate 51 itself is relatively difficult to distort. Therefore, distortion of the outer plate 51 is less likely to occur in the vicinity of the edge of the intervening member 57 .
- the distortion is less noticeable because it is on the edge side of the outer plate 51 .
- the wettability of the fixed portion 11 can be set to less than 34 mN/m in order to suppress the thermal shrinkage force of the foamed heat insulating material 55 from being transmitted to the fixed portion 11 .
- the heat insulating foam material 55 is difficult to be adhered to the fixed portion 11, and the thermal contraction force is less likely to be transmitted to the fixed portion 11.
- the fixing part 11 straddling the outer edge of the intervening member 57, the fixing part 11 is arranged on both sides of the edge of the intervening member 57, so that the thermal contraction force is less likely to be transmitted. Therefore, distortion of the outer plate 51 in the vicinity of the edge of the intervening member 57 can be suppressed.
- the center side (vacuum heat insulating material 56 side) end of the fixed part 11 may overlap near the edge of the vacuum heat insulating material 56 or near the edge of the embankment part 541 .
- the thermal contraction force of the foamed heat insulating material 55 is less likely to act on the outer plate 51 in the fixing portion 11 . This is because the intervening member 57 and the outer plate 51 are not fixed on the central side of the portion 11 , so that the heat contraction force is less likely to act on the outer plate 51 .
- the outer edge side of the outer plate 51 for example, the left and right sides are bent to form curved surface portions 511, as shown in FIG. Further, since the curved surface portion 511 has a relatively high strength, even if the heat shrinkage force fluctuates greatly, traces of distortion are less likely to appear.
- the size of the intervening member 57 is set so that it exceeds the edge of the vacuum heat insulating material 56 and the edge of the bank portion 541 and does not reach the curved surface portion 511 of the outer plate 51, that is, the outer plate 51 It was set to the extent that it could fit in the flat part formed in the center of the As a result, the intervening member 57 is not provided up to the curved surface portion 511 where the need for reinforcement is considerably low, and the dimension of the intervening member 57 can be reduced. That is, material costs can be saved.
- the edge of the bank portion 541 can mean a place where the edge of the bank portion 541 and the outer plate 51 overlap in the front projection of the outer plate 51 .
- the intervening member 57 is made of a material having a coefficient of linear expansion close to that of the outer plate 51, for example, the same kind of material, preferably the same material. Since the outer plate 51 is made of a steel plate in this embodiment, the intervening member 57 is particularly preferably made of metal or steel plate. By doing so, even if the outer plate 51 and the intervening member 57 are thermally deformed due to a change in environmental temperature or the like, a gap or the like is less likely to occur between them. The occurrence of voids causes a high-pitched sound and gives the impression of a cheap material.
- the linear expansion coefficient ratio between the intervening member 57 and the outer plate 51 is 0.1 to 10 times, preferably 0.2 to 5 times, 0.5 to 2 times, and most preferably the same material.
- the end of the intervening member 57 does not reach the curved surface portion 511 of the outer plate 51. Therefore, the work of attaching a tape or applying an adhesive, which is an example of the fixing portion 11, is performed. can be almost completed on a plane, so the work can be facilitated.
- the tape for attaching the intervening member to the outer plate 51 of 57 is desirably a degassing tape. Even if air exists between the outer plate 51 and the intervening member 57, the air can be released to the outside through the degassing tape, which contributes to reducing the appearance of the outer plate 51 surface. Also, if the intervening member 57 can be attached to the outer panel 51 only by attaching tape to the upper and lower two sides instead of the four sides around the intervening member 57, air can flow out from the other two sides. Therefore, it is possible to use a tape other than the degassing tape or an adhesive such as a hot melt. In this case, the left and right ends of the intervening member 57 may straddle the curved surface portion 511 of the outer plate 51 .
- the material of the intervening member 57 is not limited to steel plate as long as it does not interfere, and may be coated cardboard or ABS resin, for example. Coated cardboard and ABS resin absorb irregularities present on the surface of the vacuum heat insulating material 56 and boundaries between the vacuum heat insulating material 56 and the foam heat insulating material 55 , so that marks are less likely to appear on the surface of the outer plate 51 . .
- the vacuum heat insulating material 56 is attached to the intervening member 57 using the double-sided tape 12 or the like. Note that the double-sided tape 12 or the like is attached not to the entire plane of the vacuum heat insulating material 56 but only to the periphery thereof.
- the assembly assembled in the above-described steps that is, the assembly including the outer plate 51, the door frame, the intervening member 57 and the vacuum heat insulating material 56 is arranged so that the surface side of the outer plate 51 faces downward.
- a foamed heat insulating material 55 such as rigid urethane foam is poured over the vacuum heat insulating material 56, and while the foamed heat insulating material 55 is being foamed, the inner plate 54 is covered from above.
- the foamed heat insulating material 55 rises while expanding horizontally while foaming, and reaches the tip of the embankment portion 541 at the highest position in the inner plate 54 .
- the aforementioned assembly and the inner plate 54 are fixed to the foamed heat insulating material 55, and integrated as the heat insulating door 5a.
- the sealing material 14 is affixed in advance to the front surface of the edge of the inner plate 54 , and when the inner plate 54 is put on the assembly, the sealing material 14 comes into contact with the rear surface of the end of the outer plate 51 .
- FIG. 11A is an enlarged view of the dotted line portion C in FIG. 4.
- FIG. 11A since the gap between the outer plate 51 and the inner plate 54 is sealed by the sealing material 14 , even if the foaming of the foamed heat insulating material 55 progresses, the foamed heat insulating material 55 is prevented from leaking out.
- materials used for the sealing material 14 include adhesives including hot-melt adhesives and foamed adhesives, adhesive sheets, and the like.
- sealing material 14 is pasted so as to protrude from the edge of the inner plate 54, and by removing the exposed portion after filling with the foamed heat insulating material 55, a wide sealing surface is ensured and the external appearance is not spoiled.
- FIG. 11B is an enlarged view showing another sticking position of the sealing material 14
- FIG. 11C is an enlarged view showing still another sticking position of the sealing material 14.
- FIG. 11B even if the sealing material 14 is attached to the side surface of the edge of the inner plate 54 , the sealing material 14 contacts the side surface of the edge of the outer plate 51 , thereby separating the outer plate 51 and the inner plate 54 . The gap between is sealed, and leakage of the foamed heat insulating material 55 can be prevented. Further, as shown in FIG. 11C , the sealability between the outer plate 51 and the inner plate 54 may be further improved by attaching the sealing material 14 to the front and side surfaces of the edge of the inner plate 54 .
- FIG. 12A and 12B are diagrams showing a method of attaching the frame 58 to the inner plate 54.
- a pair of frames 58 are provided on the rear side of the drawer-type heat insulating doors of the storage compartment having the full width of the refrigerator 1, that is, the heat insulating doors of the lower freezer compartment 5 and the vegetable compartment 6, and are used to suspend the storage containers. It has an L shape consisting of a short side and a long side. As shown in FIG. 12, the short sides of the L-shape are fixed to the heat insulating door 5a by screws 15 passing through the inner plate 54, and the long sides of the L-shape extend backward from the inner plate 54 (not shown). and is slidable in the front-rear direction along rails attached to the inner box.
- a reinforcing plate 59 made of a steel plate is provided in order to increase the mounting strength of the frame 58 to the heat insulating door 5a.
- the reinforcing plate 59 is finally fixed integrally with the foam heat insulating material 55 filled between the inner plate 54 and the outer plate 51, but before the foam heat insulating material 55 is filled, adhesive, It is preferably secured to the front surface of inner plate 54 by hot melt 16 .
- the reinforcing plate 59 is fixed to the inner plate 54 by rivets or the like, when the foamed heat insulating material 55 is filled after that, the foamed heat insulating material 55 may leak from the holes provided in the inner plate 54 for rivets. . Also, by using the hot melt 16, it is possible to withstand foaming pressure more than a normal adhesive.
- the inner plate 54 is provided with a screw hole for fixing the frame 58 with a screw. and is concluded. However, since the screw holes of the inner plate 54 are closed by the reinforcing plate 59 when the insulating foam material 55 is filled, the insulating foam material 55 does not leak out.
- the reinforcing plate 59 is not provided with a hole before being filled with the foamed heat insulating material 55, and the hole is formed in the reinforcing plate 59 when the frame 58 is attached after the heat insulating door 5a is completely filled with the foamed heat insulating material 55. Because it is set up.
- FIG. 13 is an exploded perspective view of the heat insulating door 2b of the refrigerating chamber 2 (however, the vacuum heat insulating material and foam heat insulating material are omitted), and FIG.
- the rotary heat insulating door 2b can also be manufactured by the same method as the drawer type heat insulating door. However, in the case of the pivotable heat insulating door 2b, the vacuum heat insulating material 26 can be attached to the front surface of the inner plate 24 instead of the rear surface of the outer plate 21. FIG. This prevents the appearance of traces caused by the vacuum heat insulating material 26 on the surface of the outer plate 21, thereby reducing appearance defects.
- the inventors of the present invention examined the rotating heat insulating door 2b, and confirmed that when a structure is attached to the front surface of the inner plate 24 in this way, the occurrence of distortion is suppressed also near the edge of the embankment. was done.
- the foamed heat insulating material 25 is in direct contact with substantially the entire back surface of the outer plate 21, the action of the heat contraction force is greater than when the outer plate 21 is indirectly pulled via the vacuum heat insulating material 26 and the fixing portion 11. is assumed to be uniform. Also, from these results, it is inferred that the risk of distortion occurring is higher when the structure is the vacuum heat insulating material 26 or the plate-like heat insulating material than when the structure is the embankment.
- the first reason is that the front surface of the inner plate 24 of the rotary heat insulating door 2b is flat. Specifically, as shown in FIG. 13, there is less unevenness compared to the front surface of the inner plate of the drawer type heat insulating door (see FIG. 3). If the inner plate 24 has less unevenness, as shown in FIG. 14, when the back surface of the vacuum heat insulating material 26 and the front surface of the inner plate 24 are bonded with the hot melt 16 or the like, a wide bonding surface can be secured. In addition, if the inner plate 24 has less unevenness, it is difficult for the foamed heat insulating material 25 to flow between the vacuum heat insulating material 26 and the inner plate 24, so deformation of the inner plate 24 due to foaming pressure can be suppressed.
- the rotating heat-insulating door 2b does not require a structure for attaching a frame.
- the vacuum heat insulating material may be damaged when the frame is fixed with screws.
- a reinforcing plate for securing the mounting strength must be provided between the inner plate and the vacuum insulating material, so the vacuum insulating material is damaged by the edge of the reinforcing plate. there is a possibility.
- Foaming adhesive 14 Seal material 15 Screw 16 Hot melt 21 Outer plate (of heat insulating door 2b) 24 Inner plate (of heat insulating door 2 b) 25 Foam insulation material (of heat insulating door 2 b) 26 ( Vacuum heat insulating material (of heat insulating door 2b) 51 Outer plate (of heat insulating door 5a) 511 Curved surface portion 512 Notch area 52 Upper frame portion 521 Handle portion 53 Lower frame portion 54 Inner plate (of heat insulating door 5a) 541 Bank portion 542 Concave portion 543 Gas vent hole 55 Foam heat insulating material (heat insulating door 5a) 56 Vacuum heat insulating material (heat insulating door 5a) 57 Interposed member 58 Frame 59 Reinforcing plate 100 Coating device
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Abstract
本発明の目的は、真空断熱材と発泡断熱材との境界線が、鋼板製の外板の表面に跡として出現するのを抑制し、外観意匠性の高い冷蔵庫を提供することにある。そのために、本発明の断熱扉は、外板と、前記外板の裏面側に設けられる内板と、前記外板の裏面側に設けられた介在部材と、前記介在部材の裏面側と前記内板の表面側の間の空間を含んで発泡充填された発泡断熱材と、前記介在部材の裏面側に設けられ、前記発泡断熱材が発泡充填される厚みを変化させる構造物と、前記介在部材の縁を跨いで、前記外板と前記介在部材とを固定する固定部と、を有する。
Description
本発明は、断熱扉及びこれを用いた冷蔵庫に関する。
冷蔵庫の貯蔵室を開閉する扉は、一般に、扉面材(外板)と内板との間に形成された断熱空間に、発泡断熱材や真空断熱材を配置して構成される。
特許文献1は、金属製の外板11と真空断熱材15との間に、真空断熱材15よりも大きい離型紙16を介挿する構造を開示している。
特許文献2は、鋼板の扉面材52と真空断熱パネル64との間に、発泡スチロール等の補強板62を配した構造を開示している(0022,0025、図4等)。補強板62は、真空断熱パネル64と略同寸法であることが看取される。
特許文献1は、離型紙16が発泡断熱材14の熱収縮に伴って変形することで、外板11の変形を抑制できるとしている。ここで、離型紙16の外縁(第2図参照)に注目する。外縁を境界として、離型紙16がある側の領域(第2図中、真空断熱材15がある側。左側)は、外板11の代わりに離型紙16が発泡断熱材14に引っ張られるため外板11の変形が抑制される。一方、離型紙16がない側の領域(第2図中、真空断熱材15がない側。右側)は、外板11が発泡断熱材14に引っ張られてしまう。このため、離型紙16の外縁近傍で外板11の変形具合が異なり、歪みが生じる虞がある。
また、真空断熱材15に対向している領域の離型紙16が、真空断熱材15や外板11に固定されているのか否か不明であるが、離型紙16や真空断熱材15が意図せず移動してしまう虞を考慮すると、この領域における外板11、離型紙16、及び真空断熱材15は互いに固定されていると推察される。一方、真空断熱材15の縁から離型紙16の外縁にかけての領域は、上述の通り、離型紙16は外板11に固定されていない。
すると、真空断熱材15の縁を境界として、真空断熱材15のある側では、発泡断熱材14の熱収縮力が、真空断熱材15及び離型紙16を介して外板11に伝わる。一方、真空断熱材15が無い側では、発泡断熱材14の熱収縮力は、離型紙16によって受け止められ、外板11には伝わりにくい。すなわち、真空断熱材15の縁近傍においても外板11に歪みが生じる虞がある。
特許文献2に記載の冷蔵庫の断熱扉は、真空断熱パネル(真空断熱材)と補強板が同寸法であるため、真空断熱材と発泡断熱材との境界線が断熱扉の中央側になりやすく、鋼板製の外板の表面に跡として出現する可能性がある。
上記事情に鑑みてなされた本発明の断熱扉は、外板と、前記外板の裏面側に設けられる内板と、前記外板の裏面側に設けられた介在部材と、前記介在部材の裏面側と前記内板の表面側の間の空間を含んで発泡充填された発泡断熱材と、前記介在部材の裏面側に設けられ、前記発泡断熱材が発泡充填される厚みを変化させる構造物と、前記介在部材の縁を跨いで、前記外板と前記介在部材とを固定する固定部と、を有する。あるいは、本発明の回動式の断熱扉は、外板と、前記外板の裏面側に設けられた内板と、前記内板の表面側に取付けられた構造物と、前記外板の裏面側と前記構造物の表面側の間の空間を含んで発泡充填された発泡断熱材と、を有し、前記構造物は、前記発泡断熱材が発泡充填される厚みを変化させるものであり、前記外板の裏面には、略全域に亘って前記発泡断熱材が接着している。
本発明の実施形態に係る冷蔵庫について、図面を用いて説明する。なお、本明細書における左右の向きは、利用者が冷蔵庫を正面から見たときの左右を意味するものとする。
≪冷蔵庫≫
まず、本実施形態に係る冷蔵庫1の全体構成について説明する。図1は、本実施形態に係る冷蔵庫1の正面図である。図1に示すように、冷蔵庫1は、上から、冷蔵室2、製氷室3および上段冷凍室4、下段冷凍室5、野菜室6に順に、貯蔵室を備える。冷蔵室2を開閉する断熱扉2a,2bは、ヒンジ(図示せず)中心に回動する回動式であるが、製氷室3を開閉する断熱扉3a、上段冷凍室4を開閉する断熱扉4a、下段冷凍室5を開閉する断熱扉5aおよび野菜室6を開閉する断熱扉6aは、引出式である。なお、冷蔵室2の断熱扉は、観音開き扉(フレンチ扉)に限らず、シングル扉であっても良い。また、各貯蔵室およびその断熱扉の配置や個数については、図1の例に限るものではない。
まず、本実施形態に係る冷蔵庫1の全体構成について説明する。図1は、本実施形態に係る冷蔵庫1の正面図である。図1に示すように、冷蔵庫1は、上から、冷蔵室2、製氷室3および上段冷凍室4、下段冷凍室5、野菜室6に順に、貯蔵室を備える。冷蔵室2を開閉する断熱扉2a,2bは、ヒンジ(図示せず)中心に回動する回動式であるが、製氷室3を開閉する断熱扉3a、上段冷凍室4を開閉する断熱扉4a、下段冷凍室5を開閉する断熱扉5aおよび野菜室6を開閉する断熱扉6aは、引出式である。なお、冷蔵室2の断熱扉は、観音開き扉(フレンチ扉)に限らず、シングル扉であっても良い。また、各貯蔵室およびその断熱扉の配置や個数については、図1の例に限るものではない。
冷蔵庫1の断熱箱体は、図示を省略しているが、鋼板製の外箱と、樹脂製の内箱と、を備え、外箱と内箱とによって形成される空間に、硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材や、グラスウール等を用いた真空断熱材が設けられ、断熱箱体内の各貯蔵室と外部とを断熱している。以下、冷蔵庫1の断熱扉の構成について説明する。
≪引出式の断熱扉≫
まず、引出式の断熱扉に関し、下段冷凍室5の断熱扉5aを代表して説明する。図2は、下段冷凍室5の断熱扉5aの正面斜視図、図3は、図2の断熱扉5aの分解斜視図(ただし、真空断熱材や発泡断熱材は省略)、図4は、図2のX-X矢視断面図である。
まず、引出式の断熱扉に関し、下段冷凍室5の断熱扉5aを代表して説明する。図2は、下段冷凍室5の断熱扉5aの正面斜視図、図3は、図2の断熱扉5aの分解斜視図(ただし、真空断熱材や発泡断熱材は省略)、図4は、図2のX-X矢視断面図である。
図3および図4に示すように、断熱扉5aは、表側(前側)に設けられて意匠面を形成する外板51と、外板51の上下の縁に設けられる扉枠と、外板51の裏側(後側)に設けられる内板54(ライナ)と、外板51、扉枠および内板54で囲まれた空間Yに充填される発泡断熱材55と、を備える。さらに、空間Yには、発泡断熱材55の他に、外板51の面と対向するように設けられる真空断熱材56と、外板51と真空断熱材56との間に設けられる介在部材57と、が設けられている。
外板51は、鋼板で構成され、左右の曲面部分511において裏側に折り曲げられている。扉枠は、樹脂で構成され、図3に示すように、外板51の上辺に取り付けられる上枠部52と、外板51の下辺に取り付けられる下枠部53と、を有する。真空断熱材56は、例えば、グラスウール等の芯材を、ガスバリヤ性を有するラミネートフィルムで封止して内部を減圧したものである。また、真空断熱材56に限らず、例えば、硬質ウレタンフォームなどの発泡断熱材を平板状に成型した芯材を、ガスバリヤ性を有するラミネートフィルムで覆い封止した板状断熱材であってもよい。
内板54は、例えばポリプロピレン等の樹脂を射出成形することで構成され、外板51の左右の折り曲げ部の裏側、上枠部52および下枠部53の裏側、と固定されることで、図4に示すように、断熱扉5a内の空間Yを形成する。また、内板54には、箱体内の下段冷凍室5に向かって突出し、冷気が断熱扉5aの縁部へ流れるのを抑制する土手部541が設けられている。内板54のうち土手部541より外側にある縁部には、上下左右の4辺を囲うように凹部542が設けられており、この凹部542にパッキン(図示省略)が挿入される。したがって、断熱扉5aを閉じたときに、パッキンが下段冷凍室5の前面開口部と接触することで、下段冷凍室5が密閉される。
<断熱扉の製造方法>
次に、断熱扉5aの製造方法について説明する。
次に、断熱扉5aの製造方法について説明する。
(内板の製造工程)
まず、断熱扉5aで用いる内板54を製造する。図5は、図4の点線部分Bで示す土手部541の先端を拡大した図である。内板54の土手部541の先端は、後の発泡断熱材55の充填工程において、最終充填部となるため、図5に示すように、ガス抜き孔543を形成しておき、発泡断熱材55の発泡時に発生するガスを外部に放出させる必要がある。しかし、ガス抜き孔543の径が大き過ぎると、発泡断熱材55そのものが漏れ出てしまう可能性があるため、ガス抜き孔543の直径は1mm以下としている。
まず、断熱扉5aで用いる内板54を製造する。図5は、図4の点線部分Bで示す土手部541の先端を拡大した図である。内板54の土手部541の先端は、後の発泡断熱材55の充填工程において、最終充填部となるため、図5に示すように、ガス抜き孔543を形成しておき、発泡断熱材55の発泡時に発生するガスを外部に放出させる必要がある。しかし、ガス抜き孔543の径が大き過ぎると、発泡断熱材55そのものが漏れ出てしまう可能性があるため、ガス抜き孔543の直径は1mm以下としている。
なお、本実施形態の内板54は、前述のとおりポリプロピレン等の樹脂を射出成形して得られるものであるが、直径1mm以下の小さな径のガス抜き孔543を射出成形時に形成することは、金型の構成上、困難である。したがって、本実施形態では、内板54の射出成形後に、別工程で、レーザにより内板54に直径1mm以下、望ましくは0.3mm程度のガス抜き孔543を開ける。
(外板と扉枠の組み立て工程)
次に、図6および図7に示すように、外板51に対して、扉枠である上枠部52および下枠部53を取り付ける。図6は、外板51と扉枠からなる組体の裏側を下方(下枠部53側)から見た斜視図、図7は、外板51と扉枠からなる組体の裏側を上方(上枠部52側)から見た斜視図である。
次に、図6および図7に示すように、外板51に対して、扉枠である上枠部52および下枠部53を取り付ける。図6は、外板51と扉枠からなる組体の裏側を下方(下枠部53側)から見た斜視図、図7は、外板51と扉枠からなる組体の裏側を上方(上枠部52側)から見た斜視図である。
外板51と扉枠を組み立てた際に、外板51の上縁と上枠部52との間に隙間が存在していると、後の発泡断熱材55の充填工程において、発泡断熱材55が漏れ出してしまう可能性がある。したがって、本実施形態では、外板51と上枠部52の固定部分(図6の点線部分D)に、塗布装置100を用いて発泡接着剤を塗布する。なお、発泡接着剤とは、発泡性の接着剤であり、例えば、ホットメルトに窒素ガスを加えて発泡させたものである。同様に、外板51と下枠部53の固定部分(図7の点線部分E)にも発泡接着剤を塗布することで、外板51の下縁と下枠部53との隙間から発泡断熱材55が漏れ出るのを防止している。
図8は、外板51と上枠部52との間に発泡接着剤を塗布する様子を示す模式図である。特に、上枠部52には、利用者が開閉する際に手を掛ける手掛け部521が形成されるため、この手掛け部521の前側の壁面と、外板51との間のスペースは狭い。したがって、一般の接着剤では満遍なく塗布するのが難しい。しかし、本実施形態のように発泡性の接着剤である発泡接着剤を用いることで、このようなスペースにも満遍なく接着剤を塗布でき、発泡断熱材55の漏れ防止の効果が高められる。
また、発泡接着剤を含む接着剤は、発泡断熱材55と比べて熱伝導率が高いため、外気の熱が鋼板製の外板51から手掛け部521に伝わり易い。したがって、庫内側に近くて冷えやすい手掛け部521であっても、露が付着するのを抑制することができる。
図9は、図2の点線部分Aの拡大図、図10は、図2の点線部分Aにおいて、上枠部52を除いて外板51のみを表した拡大図である。外板51の左右は、前述のように、曲面部分511において裏側に折り曲げられるため、この曲面部分511の上下の角部に、肉抜きとして切欠き領域512が設けられる。この切欠き領域は、後の発泡断熱材55の充填工程において、発泡断熱材55が漏れ出やすい領域となる。したがって、本実施形態では、右上、左上、右下および左下の4つの角部については、前述の発泡接着剤を他の部分よりも多く塗布する。
(真空断熱材の取付工程)
次に、真空断熱材56を取り付ける。ただし、発泡断熱材55の充填工程後において、発泡断熱材が熱収縮して真空断熱材56を介して外板51が引っ張られる。このため、鋼板製の外板51に対して、直接真空断熱材56を貼り付けると、真空断熱材56の表面に存在する凹凸や、真空断熱材56の縁によって、外板51の表面に跡として出現し、外観不良となる可能性がある。そこで、本実施形態では、図4に示すように、外板51と真空断熱材56との間に介在部材57を配置する。介在部材57の材質は、例えば外板51と同じ材料(本実施形態では鋼板)を挙げることができる。介在部材57を用いると、実質的に外板51の板厚が増加し、外板51の強度が向上することで、外板51が発泡断熱材55の熱収縮に伴い引っ張られても変形し辛くなり、外板51の表面に歪みによる跡が出現し難くなる。このような跡は、外板51が一般的な厚みのガラスである場合は生じる虞が小さく、一般に薄厚である鋼板や、一般に柔らかい樹脂の場合等に、生じる虞が顕在化する。
次に、真空断熱材56を取り付ける。ただし、発泡断熱材55の充填工程後において、発泡断熱材が熱収縮して真空断熱材56を介して外板51が引っ張られる。このため、鋼板製の外板51に対して、直接真空断熱材56を貼り付けると、真空断熱材56の表面に存在する凹凸や、真空断熱材56の縁によって、外板51の表面に跡として出現し、外観不良となる可能性がある。そこで、本実施形態では、図4に示すように、外板51と真空断熱材56との間に介在部材57を配置する。介在部材57の材質は、例えば外板51と同じ材料(本実施形態では鋼板)を挙げることができる。介在部材57を用いると、実質的に外板51の板厚が増加し、外板51の強度が向上することで、外板51が発泡断熱材55の熱収縮に伴い引っ張られても変形し辛くなり、外板51の表面に歪みによる跡が出現し難くなる。このような跡は、外板51が一般的な厚みのガラスである場合は生じる虞が小さく、一般に薄厚である鋼板や、一般に柔らかい樹脂の場合等に、生じる虞が顕在化する。
介在部材57は、外板51の裏側に対向するように載置され、介在部材57の縁の一部又は略全部において、テープ等の固定部11で外板51に固定される。すなわち介在部材57の中央側は、外板51には固定されていない。固定部11で外板51に固定されている介在部材57の縁は、真空断熱材15の縁よりも外方に位置している。なお、介在部材57は、外板51の正面視で、少なくとも何れかの方向、好ましくは全部の方向において、外板51の縁より内側の領域に収まっている。
ところで、発泡断熱材55の熱収縮に伴う外板51の歪みの跡は、発泡断熱材55の厚さが変化する領域、特に、急激に変化する領域において、発生し易いと考えられる。例えば、正面視において真空断熱材56に重なる領域(図4の矢印Fで示す領域)と真空断熱材56に重ならない領域(図4の矢印Gで示す領域)との境界に注目する。すなわち、真空断熱材56の縁に相当する領域である。この境界をまたいで、発泡断熱材55の厚さが急激に変化する。すなわち、境界をまたいで、発泡断熱材55の発泡終了後の熱収縮量が大きく異なるから、真空断熱材56の縁近傍の領域は、熱収縮に伴って周囲の物体に伝わる力が急激に変動する領域である。
すなわち、矢印Fが描かれている領域は小さい厚みの発泡断熱材55によって比較的小さな熱収縮力が発生する一方、矢印Gが描かれている領域は大きい厚みの発泡断熱材55によって比較的大きな熱収縮力が発生する。したがって発泡断熱材55に接する物体の変形量が大きく異なる領域であり、物体の歪みが生じやすい。
したがって、真空断熱材56の縁近傍の領域のように、発泡断熱材55の発泡充填厚みが急激に変化する領域においては、全体的に外板51に熱収縮力が作用しないようにするか、全体的に外板51を補強して熱収縮力の影響を低減することが望まれる。
このような領域としては、上述のように真空断熱材56の縁近傍や、内板54が後方に突出していて発泡断熱材55が入り込むことになる土手部541の縁近傍が挙げられる。発泡断熱材55が発泡充填される厚みを急激に変化させるこのような構造物は、特にこれらに限定されない。このような構造物の縁近傍の領域の範囲としては、例えば、縁の両側40mm以内を含む領域をいうことができる。
本実施形態では、真空断熱材56の縁近傍については、介在部材57と外板51とを固定する固定部11を設けていない。これにより、真空断熱材56の縁近傍では、その境界を跨いでは、介在部材57が外板51に固定されていないから、熱収縮力が急激に変化する領域では一貫して、真空断熱材56又は介在部材57が熱収縮力を受け止める。すなわち、熱収縮力の位置的な急激な変動が外板51に伝わることが抑制される。したがって外板51の歪みが生じにくい。
また本実施形態では、土手部541の縁近傍を超える外側まで介在部材57を配置している。土手部541の縁近傍については、介在部材57と外板51とを固定する固定部11をまたがせて設けている。これにより、熱収縮力が急激に変化する土手部541の縁近傍では一貫して、介在部材57と固定部11によって補強された外板51が熱収縮力を受け止める。すなわち、熱収縮力の急激な変動が土手部541の縁近傍で発生しても、外板51が土手部541の縁を跨って補強されていているため、外板51の歪みが生じにくい。
このように、本実施形態では、2つの類型によって外板51のひずみを抑制している。したがって、真空断熱材56の縁近傍について、固定部11をまたがせて介在部材57を外板51に固定して補強してもよい。また、土手部541の縁近傍について、固定部11を設けないようにしてもよい。
さて、断熱扉の製造工程で、意図せず介在部材57が移動してしまうことを抑制すべく、上述の通り介在部材57と外板51とを固定する固定部11が設けられている。ここで、外板51のような板状の物体は、中央側よりも外縁側の方が歪みにくいことを考慮して、固定部11は、介在部材57の外縁を跨いで外板51に介在部材57を固定するように配されている。介在部材57の外板51への固定によって外板51が補強される。このため、介在部材57の縁を境にして外板51の実質的な強度が変動するため、介在部材57の縁近傍では、外板51が歪む虞が増す。しかし、介在部材57の縁は外板51の端側になるため、比較的外板51そのものが歪みづらい。したがって、介在部材57の縁近傍において外板51の歪みが生じにくい。また、歪みが生じても外板51の端側であるため、歪みが目立ちにくい。
また、固定部11に対して発泡断熱材55の熱収縮力が伝わることを抑制すべく、固定部11の濡れ性を34mN/m未満とすることができる。このようにすると、発泡断熱材55は固定部11に接着しづらく、熱収縮力が固定部11に伝わりにくくなる。
このような場合、介在部材57の外縁を跨いで固定部11を設けることで、介在部材57の縁の両側には固定部11が配されることから熱収縮力が伝わりづらくなる。よって、介在部材57の縁近傍における外板51の歪みを抑制できる。
また、このような場合、固定部11の中央側(真空断熱材56側)の端については、真空断熱材56の縁近傍や土手部541の縁近傍に重なってもよい。固定部11によって、固定部11の縁を境に外板51の実質的な強度が変動していても、固定部11は発泡断熱材55による熱収縮力が外板51に作用しづらく、固定部11より中央側は介在部材57と外板51とが固定されていないため、やはり外板51に熱収縮力が作用しづらいためである。
さて、外板51の外縁側、例えば左右両側は、図4に示すように、折り曲げられて曲面部分511が形成されている。この曲面部分511はさらに比較的強度が高いので、熱収縮力が大きく変動しても歪みの跡は出現し難い。したがって、本実施形態では、介在部材57の大きさを、真空断熱材56の縁及び土手部541の縁を超えて、かつ、外板51の曲面部分511に達しない程度、すなわち、外板51の中央に形成される平面部分に収まる程度、とした。これにより、補強に必要性がかなり低い曲面部分511までは介在部材57を設けないことになり、介在部材57の寸法を小さくすることができる。すなわち、材料費を節減できる。なお、土手部541の縁とは、外板51の正面投影において、土手部541の縁と外板51が重なるところをいうことができる。
さて、介在部材57は、外板51と線膨張係数が近しい材料、例えば同種の材料、好ましくは同一材料である。本実施例では外板51を鋼板としているため、介在部材57は金属又は鋼板が特に好ましい。こうすると、外板51と介在部材57が環境温度の変化等によって熱変形しても両者の間に空隙等が生じにくい。空隙が生じると叩打音が高くなり、安っぽい材料の印象を与えてしまう。介在部材57と外板51との線膨張係数の比は、0.1倍~10倍、好ましくは0.2倍~5倍、0.5倍~2倍、最も好ましくは同一材料である。
本実施形態では、前述のように、介在部材57の端が、外板51の曲面部分511に達しない程度にしているので、固定部11の一例であるテープの貼り付けや接着剤の塗布作業を、平面上で概ね完結できるため、作業を容易にできる。
なお、介在部材を57外板51に貼り付けるためのテープは、ガス抜きテープであることが望ましい。仮に、外板51と介在部材57の間に空気が存在していた場合でも、ガス抜きテープを介して空気を外へ逃がすことができ、外板51表面の外観不良の低減に寄与する。また、介在部材57の周囲4辺ではなく、例えば上下の2辺をテープで貼り付けるだけで、介在部材57の外板51への取付が可能な場合は、他の2辺から空気が流出できるので、ガス抜きテープ以外の他のテープやホットメルト等の接着剤を用いることが可能である。この場合は、介在部材57の左右の端を、外板51の曲面部分511に跨るようにしても良い。
また、介在部材57の材質は、支障なければ、鋼板に限られず、例えば、コートボール紙やABS樹脂であっても良い。コートボール紙やABS樹脂は、真空断熱材56の表面に存在する凹凸や、真空断熱材56の発泡断熱材55との境界線を吸収するため、外板51の表面に跡として出現し難くなる。
固定部11によって外板51に介在部材57を取り付けた後は、両面テープ12等を用いて、真空断熱材56を介在部材57に取り付ける。なお、両面テープ12等は、真空断熱材56の平面全体でなく、周囲のみに貼り付けられる。
(発泡断熱材の充填工程・内板の取付工程)
前述した工程で組み立てられた組体、すなわち、外板51、扉枠、介在部材57および真空断熱材56を含む組体を、外板51の表面側が下になるように配置する。その後、真空断熱材56の上から硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材55を流し込み、発泡断熱材55が発泡している間に、内板54を上から被せる。すると、発泡断熱材55は、発泡しながら水平方向に広がりつつ上昇し、内板54のうち最も高い位置にある土手部541の先端に到達する。そして、発泡断熱材55の自己接着機能により、前述の組体と内板54が発泡断熱材55に固着され、断熱扉5aとして一体となる。
前述した工程で組み立てられた組体、すなわち、外板51、扉枠、介在部材57および真空断熱材56を含む組体を、外板51の表面側が下になるように配置する。その後、真空断熱材56の上から硬質ウレタンフォーム等の発泡断熱材55を流し込み、発泡断熱材55が発泡している間に、内板54を上から被せる。すると、発泡断熱材55は、発泡しながら水平方向に広がりつつ上昇し、内板54のうち最も高い位置にある土手部541の先端に到達する。そして、発泡断熱材55の自己接着機能により、前述の組体と内板54が発泡断熱材55に固着され、断熱扉5aとして一体となる。
ここで、内板54の縁部の前面には、予めシール材14が貼られており、内板54を組体に被せる際には、シール材14が外板51の端部の後面と接触する。図11Aは、図4の点線部分Cを拡大した図である。図11Aに示すように、外板51と内板54との隙間がシール材14によって封止された状態となっているので、発泡断熱材55の発泡が進行しても、隙間から発泡断熱材55が漏れ出るのが防止される。シール材14に用いられるものとしては、例えば、ホットメルトや発泡接着剤を含む接着剤、粘着性を有するシートなどが挙げられる。また、シール材14は、内板54の縁部からはみ出すように貼っておき、発泡断熱材55の充填後に露出する部分を取り除くことで、シール面を広く確保しつつ、外観を損ねないようにもできる。
なお、シール材14を貼り付ける位置は、内板54の縁部の前面だけに限られない。図11Bは、シール材14の他の貼り付け位置を示す拡大図、図11Cは、シール材14のさらに他の貼り付け位置を示す拡大図である。図11Bに示すように、シール材14を内板54の縁部の側面に貼り付けても、シール材14が外板51の端部の側面と接触することで、外板51と内板54との隙間が封止され、発泡断熱材55の漏れが防止できる。また、図11Cに示すように、シール材14を内板54の縁部の前面および側面に貼り付けることで、外板51と内板54との間のシール性をより向上させても良い。
<断熱扉のフレームの取付方法>
ここで、断熱扉5aにフレーム58(引出枠)を取り付ける方法について、図12を用いて補足的に説明する。図12は、フレーム58の内板54への取り付け方法を示す図である。
ここで、断熱扉5aにフレーム58(引出枠)を取り付ける方法について、図12を用いて補足的に説明する。図12は、フレーム58の内板54への取り付け方法を示す図である。
フレーム58は、冷蔵庫1の全幅を有する貯蔵室の引出式の断熱扉、すなわち、下段冷凍室5および野菜室6の断熱扉、の後側に左右一対で設けられ、貯蔵容器を懸架するためのものであり、短辺と長辺からなるL字状となっている。L字のうち短辺は、図12に示すように、内板54を貫通するネジ15によって断熱扉5aに固定され、L字のうち長辺は、図示していないが、内板54から後方へ延び、内箱に取り付けられたレールに沿って前後方向に摺動可能である。
貯蔵容器には、食品等が収納されるため、フレーム58には大きな荷重が加わる。したがって、フレーム58の断熱扉5aに対する取付強度を高めるべく、鋼板製の補強板59が設けられる。この補強板59は、最終的には、内板54と外板51の間に充填される発泡断熱材55と一体的に固着されるが、発泡断熱材55を充填する前は、接着剤、望ましくはホットメルト16により内板54の前面と固定される。仮に、リベット等により補強板59を内板54に固定すると、その後に発泡断熱材55を充填したときに、リベット用に内板54に設けた孔から発泡断熱材55が漏れ出る可能性がある。また、ホットメルト16を用いることで、通常の接着剤と比べて発泡圧に耐えられるようにできる。
なお、内板54には、フレーム58をネジ固定するためのネジ孔が設けられており、このネジ孔と、フレーム58に設けられたネジ孔と、を貫通する形でネジ15が補強板59と締結される。しかし、内板54のネジ孔は、発泡断熱材55の充填時には、補強板59によって塞がれているので、発泡断熱材55が漏れ出ることはない。発泡断熱材55の充填前の補強板59には孔が設けられておらず、断熱扉5aへの発泡断熱材55の充填が完了した後、フレーム58を取り付ける際に、補強板59に孔が設けられるためである。
≪回動式の断熱扉≫
次に、回動式の断熱扉に関し、冷蔵室2の断熱扉2bを代表して説明する。図13は、冷蔵室2の断熱扉2bの分解斜視図(ただし、真空断熱材や発泡断熱材は省略)、図14は、冷蔵室2の断熱扉2bの水平方向断面図である。
次に、回動式の断熱扉に関し、冷蔵室2の断熱扉2bを代表して説明する。図13は、冷蔵室2の断熱扉2bの分解斜視図(ただし、真空断熱材や発泡断熱材は省略)、図14は、冷蔵室2の断熱扉2bの水平方向断面図である。
回動式の断熱扉2bも、引出式の断熱扉と同様の方法で製造することが可能である。しかし、回動式の断熱扉2bの場合、真空断熱材26を、外板21の後面ではなく、内板24の前面に、貼り付けることもできる。これにより、真空断熱材26に起因する跡が外板21表面に出現するのを防ぎ、外観不良を低減できる。回動式の断熱扉2bについて本発明者らが検討したところ、このように内板24の前面に構造物を取り付けた場合、土手部の縁近傍についても歪みの発生が抑制されることが確認された。発泡断熱材25が、外板21の裏面略全域に直接接触することになるため、真空断熱材26や固定部11を介して間接的に外板21を引っ張る場合よりも、熱収縮力の作用が均一的になるためと推察される。また、このような結果から、歪みが発生するリスクは、構造物が土手部である場合よりも真空断熱材26や板状断熱材である場合の方が高いものと推察される。
以下、回動式の断熱扉2bの内板24の前面に真空断熱材26を貼り付けることが可能な理由について説明する。
第1の理由として、回動式の断熱扉2bの内板24の前面は平坦である。具体的には、図13に示すように、引出式の断熱扉の内板の前面(図3参照)と比べ、凹凸が少ないことが挙げられる。内板24に凹凸が少ないと、図14に示すように、真空断熱材26の後面と内板24の前面をホットメルト16等により接着する場合、その接着面を広く確保できる。また、内板24に凹凸が少ないと、真空断熱材26と内板24との間に発泡断熱材25が流入し難いため、発泡圧による内板24の変形も抑制が可能である。
第2の理由として、回動式の断熱扉2bは、引出式の断熱扉と異なり、フレームを取り付けるための構造が不要であることが挙げられる。フレームを断熱扉に取り付ける場合、仮に内板の前面に真空断熱材を貼り付けると、フレームをネジ固定する際に真空断熱材を損傷してしまう可能性がある。また、フレームを断熱扉に取り付ける場合、取付強度を確保するための補強板も、内板と真空断熱材との間に設けなければならないため、補強板のエッジによって真空断熱材が損傷してしまう可能性がある。
1…冷蔵庫、2…冷蔵室、2a…(冷蔵室の)断熱扉、3…製氷室、3a…(製氷室の)断熱扉、4…上段冷凍室、4a…(上段冷凍室の)断熱扉、5…下段冷凍室、5a…(下段冷凍室の)断熱扉、6…野菜室、6a…(野菜室の)断熱扉、11…固定部、12…両面テープ、13…発泡接着剤、14…シール材、15…ネジ、16…ホットメルト、21…(断熱扉2bの)外板、24…(断熱扉2bの)内板、25…(断熱扉2bの)発泡断熱材、26…(断熱扉2bの)真空断熱材、51…(断熱扉5aの)外板、511…曲面部分、512…切欠き領域、52…上枠部、521…手掛け部、53…下枠部、54…(断熱扉5aの)内板、541…土手部、542…凹部、543…ガス抜き孔、55…(断熱扉5aの)発泡断熱材、56…(断熱扉5aの)真空断熱材、57…介在部材、58…フレーム、59…補強板、100…塗布装置
Claims (14)
- 外板と、
前記外板の裏面側に設けられる内板と、
前記外板の裏面側に設けられた介在部材と、
前記介在部材の裏面側と前記内板の表面側の間の空間を含んで発泡充填された発泡断熱材と、
前記介在部材の裏面側に設けられ、前記発泡断熱材が発泡充填される厚みを変化させる構造物と、
前記介在部材の縁を跨いで、前記外板と前記介在部材とを固定する固定部と、を有する断熱扉。 - 請求項1において、
正面視において、前記介在部材の縁は、前記構造物の縁よりも外方に位置する断熱扉。 - 請求項2において、
前記構造物の縁近傍の領域において、全体的に前記介在部材は、前記外板に固定されていない断熱扉。 - 請求項2において、
前記構造物の縁近傍において、全体的に前記介在部材は、前記外板に固定されている断熱扉。 - 請求項1において、
前記構造物は、板状の断熱材である断熱扉。 - 請求項1において、
前記固定部の濡れ性は、34mN/m未満である断熱扉。 - 請求項6において、
前記固定部の、前記構造物側の端は、前記構造物の縁近傍の領域に配されている断熱扉。 - 請求項1において、
前記外板の縁に設けられる扉枠を備え、
前記外板と前記扉枠の固定部分に、発泡接着剤が塗布され、
前記外板の4つの角部には、他の部分よりも多くの発泡接着剤が塗布される断熱扉。 - 請求項1において、
前記内板の縁部と、前記外板の端部とが、シール部材によって封止される断熱扉。 - 請求項1において、
当該断熱扉は、引出式であって、貯蔵容器を懸架するフレームと、前記フレームの取付強度を高める鋼板製の補強板と、を有し、
前記補強板が、接着剤により前記内板に固定される断熱扉。 - 外板と、
前記外板の裏面側に設けられた内板と、
前記内板の表面側に取付けられた構造物と、
前記外板の裏面側と前記構造物の表面側の間の空間を含んで発泡充填された発泡断熱材と、を有し、
前記構造物は、前記発泡断熱材が発泡充填される厚みを変化させるものであり、
前記外板の裏面には、略全域に亘って前記発泡断熱材が接着している、
回動式の断熱扉。 - 請求項1又は11において、
前記内板は、樹脂を射出成形して得られるものであり、
前記内板に直径1mm以下のガス抜き孔が形成されている断熱扉。 - 外板と、
前記外板の裏面側に設けられる内板と、
前記外板の裏面側に設けられた介在部材と、
前記介在部材の裏面側と前記内板の表面側の間の空間を含んで発泡充填された発泡断熱材と、
前記介在部材の裏面側に設けられ、前記発泡断熱材が発泡充填される厚みを変化させる構造物と、
前記外板と前記介在部材とを固定する固定部と、を有する断熱扉。 - 請求項1乃至13何れか一項に記載の断熱扉を備える冷蔵庫。
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JPS57125988U (ja) * | 1981-02-02 | 1982-08-05 | ||
JPH1089841A (ja) * | 1996-09-19 | 1998-04-10 | Fuji Electric Co Ltd | 冷蔵庫等の断熱筐体 |
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